《微波網(wǎng)絡(luò)分析》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《微波網(wǎng)絡(luò)分析（103頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,,,*,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,,*,回顧：,第二章 傳輸線理論,,第五章 匹配理論,,,,,第三章 傳輸線和波導(dǎo),并聯(lián)短截線,,串連短截線,,四分之一波長變換器,波的傳輸模式,,波的傳播媒質(zhì),,,長度、傳播常數(shù)和特性阻抗表征的分布元件,基于電磁理論,回顧：,低頻電路,：,,線路尺度＜＜工作波長,,基爾霍夫電壓定律,,基爾霍夫電流定律,,阻抗,基于電路理論,在微波傳輸?shù)倪^程中，需要應(yīng)用許多微波元器件。,發(fā)送,/,接收單

2、元示意圖,微波網(wǎng)絡(luò)概念,第四章 微波網(wǎng)絡(luò)分析,研究微波網(wǎng)絡(luò)理論的主要目的,,,,(1),分析微波器件、部件和系統(tǒng)的工作特性,,,(2),微波電路和元器件的綜合設(shè)計,微波網(wǎng)絡(luò)理論建立的基礎(chǔ),,(1),電路理論,,(2),傳輸線理論,,(3),電磁場理論,低頻電路和微波電路的主要區(qū)別？,電磁場分析法：利用,麥克斯韋方程組,加,邊界條件,求出元件中場分布，再求其傳輸特性。,,,由于元件的邊界條件復(fù)雜，因此一般求解很困難。,,分析微波元器件的方法,優(yōu)點：,,,結(jié)果精確,,,是,“,路,”,分析方法的基礎(chǔ),缺點,,計算過程復(fù)雜,,,計算工作量大,,,無法對復(fù)雜的電路進行分析，無法得出系統(tǒng)特性,網(wǎng)絡(luò)分析

3、法：在微波系統(tǒng)中，通常關(guān)心元器件的外部傳輸參量，而不關(guān)心其內(nèi)部場分布。因此可采用網(wǎng)絡(luò)法。,,優(yōu)點,,方法簡單，可借鑒低頻電路的一些分析方法,,電路和系統(tǒng)的特性清晰,缺點,,結(jié)果近似,,微波電路與系統(tǒng)的完整實現(xiàn)是兩種方法結(jié)合的結(jié)果,,,微波網(wǎng)絡(luò)分析的基本過程？場 路,微波網(wǎng)絡(luò)方法,,,微波網(wǎng)絡(luò)方法：,以微波元件及組合系統(tǒng)為對象，利用,等效電路的方法,研究它們的,傳輸特性,及其設(shè)計和實現(xiàn)的方法。,,此方法為微波電路和系統(tǒng)的,等效電路分析方法,。把微波元件用一個網(wǎng)絡(luò)來等效，應(yīng)用電路和傳輸線理論，求取網(wǎng)絡(luò)各端口間信號的相互關(guān)系。,,這種方法,不能得到元件內(nèi)部的場分布,，工程上關(guān)心的是元件的傳輸特

4、性和反射特性（相對于端口）。,第四章 微波網(wǎng)絡(luò)分析,本章內(nèi)容及其重難點,,,等效電壓與電流,,描述微波網(wǎng)絡(luò)的主要的網(wǎng)絡(luò)矩陣參數(shù)及其定義,,網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的意義與計算,,網(wǎng)絡(luò)的信號流圖,,波導(dǎo)的激勵與耦合,,第四章 微波網(wǎng)絡(luò)分析,微波網(wǎng)絡(luò)的分類,,按網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)分類,,,線性網(wǎng)絡(luò)（無源網(wǎng)絡(luò)） 非線性網(wǎng)絡(luò)（有源網(wǎng)絡(luò)）,,互易網(wǎng)絡(luò) 非互易網(wǎng)絡(luò),,有源網(wǎng)絡(luò),,包含微波有源器件的網(wǎng)絡(luò),,微波有源器件可以產(chǎn)生微波能量或?qū)ξ⒉ㄐ盘栠M行放大。常見的有源器件有：振蕩器，放大器，微波管等等。,,無源網(wǎng)絡(luò),,只包含線性互易元件的網(wǎng)絡(luò),互易網(wǎng)絡(luò),,一般說來，內(nèi)部含有磁化鐵氧體、磁化等離子體、晶體、有源器件的微波網(wǎng)絡(luò)

5、才是非互易網(wǎng)絡(luò)。 例如，一根常規(guī)的微波波導(dǎo)，無論從那個端口輸入微波能量，其傳輸特性都是相同的，因此，它是互易網(wǎng)絡(luò)。,,非互易網(wǎng)絡(luò),,,如果在波導(dǎo)中放置一條磁化鐵氧體，則當(dāng)微波能量從不同的端口輸入時，其傳輸特性就完全不同。這種內(nèi)部放置了磁化鐵氧體的波導(dǎo)，就是所謂隔離器。隔離器只能單向傳輸微波功率，是非互易網(wǎng)絡(luò)。,按網(wǎng)絡(luò)的端口分類,,單端口網(wǎng)絡(luò),,雙端口網(wǎng)絡(luò),,三端口網(wǎng)絡(luò),,,N,端口網(wǎng)絡(luò),本章主要內(nèi)容,等效電壓和電流的概念；,,阻抗的概念；,,,,,阻抗和導(dǎo)納矩陣,,散射矩陣,,傳輸矩陣,4.1,等效電壓與電流和阻抗,傳輸線的等效電壓和電流概念,,在微波頻率下,,,電壓和電流的直接測量困難。,,

6、TEM,傳輸線存在著唯一的電壓和電流定義，由此定義的傳輸線特征阻抗等參量也是唯一的。,,,,TEM,模的電壓和電流,,以平行雙導(dǎo)線為例,,以帶狀線為例,非,TEM,模式的等效電壓與電流,,特點,,定義不唯一,,與傳播模式有關(guān),,特征阻抗的絕對值無意義，常常采用歸一值,,非,TEM,傳輸線的電壓與電流定義不唯一，導(dǎo)致由此定義的傳輸線特征阻抗定義不唯一,,以矩形波導(dǎo)為例,,引入,“,路,”,的方法,,引入,“,等效電壓,”,與,“,等效電流,”,的概念,,等效電壓、電流和阻抗,非,TEM,模式等效電壓和電流定義的基本思路,,1.,電壓正比于橫向電場，電流正比于橫向磁場,,2.,等效電壓和電流的乘積

7、必須等于該模式的功率流,,3.,入射波電壓和入射波電流的比值為傳輸線特征阻抗,,一般歸一為,1,,,等效電壓、電流和阻抗,橫向電場和磁場與等效電壓和電流的關(guān)系,,等效原則,——,保持功率不變,,例如，設(shè)正向行波為,,,其中,e,t,和,h,t,分別表示橫向電場和磁場在傳輸線橫截面上的分布,,,由功率不變的原則，必須有,,,,顯然有,,,,這是等效電壓和電流滿足的基本條件，這樣定義的電壓和電流又稱為模式矢量電壓和電流。,,,,,等效電壓、電流和阻抗,矩形波導(dǎo),TE,10,模的等效電壓和電流,,設(shè),,,,,令,,,以矩形波導(dǎo)的,TE,10,模為例,,顯然有,,,,,等效電壓和電流,,,,等效電壓,

8、,等效電流,,波阻抗,,等效電壓和電流的比值是波阻抗而不能完全替代傳輸線的特征阻抗，因此不能正確反映傳輸線的工作狀況,,等效電壓、等效電流和阻抗的歸一化,例：矩形波導(dǎo),TE10,模的波阻抗為,,,,即，兩個寬度相同，高度不同的波導(dǎo)波阻抗是相同的，但它們相連接時，連接處顯然會出現(xiàn)反射，而用波阻抗來代替特征阻抗得不出結(jié)果,,,歸一電壓和電流的定義,,,,,,,由于反射系數(shù)是唯一并可測的因此,，歸一阻抗可唯一確定，并,滿足功率不變原則,。,,歸一入射電壓、電流和歸一反射電壓、電流,,,,,歸一特征阻抗,,,,,顯然，上面的歸一定義是,滿足功率不變原則,的。,,4.2,阻抗和導(dǎo)納矩陣,阻抗矩陣和導(dǎo)納矩

9、陣的定義,,,,,,,如圖所示的網(wǎng)絡(luò),,V,i,和,I,i,分別代表第,i,個端口的輸入電壓和電流，則該網(wǎng)絡(luò)的,[Z],矩陣和,[Y],矩陣定義如下：,,,阻抗矩陣,,,,,寫成矩陣形式有,4.2,阻抗和導(dǎo)納矩陣,導(dǎo)納矩陣,,,,,寫成矩陣形式有,,阻抗矩陣和導(dǎo)納矩陣分別可簡寫為,:,,,,阻抗矩陣和導(dǎo)納矩陣的關(guān)系,,,或,,4.2,阻抗和導(dǎo)納矩陣,[Z],矩陣和,[Y],矩陣參數(shù)的意義,,,Z,矩陣,,,,,Z,ii,是除第,i,個端口外,,,其余端口都開路時,,i,端口的自阻抗,Z,ij,是除第,j,個端口外,,,其余端口都開路時,,,端口,i,和端口,j,之間的轉(zhuǎn)移阻抗,,,又稱為互阻抗

10、。,,由上面的定義可計算出網(wǎng)絡(luò)的,Z,矩陣參數(shù),以,T,型網(wǎng)絡(luò)為例,計算∏型網(wǎng)絡(luò)的阻抗矩陣,4.2,阻抗和導(dǎo)納矩陣,導(dǎo)納矩陣,,,,Y,ii,是除第,i,個端口外,,,其余端口都短路時,,i,端口的自導(dǎo)納,,,,Y,ij,是除第,i,個端口外,,,其余端口都短路時,,,端口,j,和端口,i,之間的轉(zhuǎn)移導(dǎo)納（互導(dǎo)納）。,,同樣由上面的定義可計算出網(wǎng)絡(luò)的,Y,參數(shù),4.2.1,互易網(wǎng)絡(luò),定義,,設(shè)網(wǎng)絡(luò)的兩個端口分別為,a,和,b,，如果它們之間滿足如下關(guān)系，則這個網(wǎng)絡(luò)的端口,a,和,b,是互易的。,,,,如果網(wǎng)絡(luò)所有端口之間都滿足上面的關(guān)系，則這個網(wǎng)絡(luò)稱為互易網(wǎng)絡(luò)。其中下標(biāo),a,和,b,表示網(wǎng)絡(luò)中

11、某處的兩個獨立源產(chǎn)生的等效電壓和電流。,,,由此可以導(dǎo)出，互易網(wǎng)絡(luò)的,Z,和,Y,矩陣參數(shù)的關(guān)系,,,,如果網(wǎng)絡(luò)是對稱的，則有,,,,4.2.2,無耗網(wǎng)絡(luò),——,網(wǎng)絡(luò)只有功率的交換沒有功率的損耗,,,,,,展開，由阻抗和導(dǎo)納矩陣的定義，有,,,,,可以證明,,,,由于端口電壓是任意的，由此得到，必有,Re[Z]=0,,同樣的過程，有,Re[Y]=0,,4.3,散射矩陣,在微波頻段，電壓和電流已失去明確的物理意義，且難以直接測量,,由于測量所需參考面的開路條件和短路條件在高頻情況下難以實現(xiàn)，故,Z,參數(shù)和,Y,參數(shù)也難以測量。,,為了研究微波電路和系統(tǒng)的特性，設(shè)計微波電路的結(jié)構(gòu)，需要引入一種在微

12、波頻段能用直接測量方法確定的網(wǎng)絡(luò)矩陣參數(shù)，這樣的參數(shù)就是,散射參數(shù),，簡稱,S,參數(shù)。（,可直接測量,）,4.3,散射矩陣,歸一入射波與歸一反射波,,如圖所示的網(wǎng)絡(luò)，各端口定義歸一入射電壓和電流、歸一反射電壓和電流,,,,,,,,,,4.3,散射矩陣,,,且有,,,,,,,歸一入射電壓、電流和歸一反射電壓、電流與歸一端口電壓、電流的關(guān)系,,,4.3,散射矩陣,歸一入射波和歸一反射波,,在,S,參數(shù)的定義中，歸一入射波和歸一反射波與入射電壓、電流、反射電壓和電流的關(guān)系定義為,,,,因而有,,,,4.3,散射矩陣,S,矩陣的定義,,一個網(wǎng)絡(luò)的散射參量定義為該網(wǎng)絡(luò)歸一反射波與歸一入射波的線性關(guān)系，即

13、,,,,,,,,,4.3,散射矩陣,寫成矩陣形式，有,,,,,,簡寫為,,,4.3,散射矩陣,或,,,,,簡寫為,,4.3,散射矩陣,散射參量的意義,,,或,,,,即,,S,ii,是除端口,i,之外,,,其余端口都匹配時,,,端口,i,的反射系數(shù)。,,4.3,散射矩陣,,,或,,,,即,S,ji,是除端口,i,之外，其余端口都匹配時，由端口,i,到端口,j,的傳輸系數(shù),4.3,散射矩陣,散射矩陣與阻抗和導(dǎo)納矩陣的關(guān)系,,阻抗和導(dǎo)納矩陣的歸一化,,電壓和電流的歸一化,,,,且,,其中,Z,i0,為端口,i,的端接的傳輸線特征阻抗。,,歸一后的電壓和電流仍然保持了功率不變性。,,,4.3,散射矩陣

14、,歸一阻抗矩陣和導(dǎo)納矩陣和未歸一阻抗和導(dǎo)納矩陣的關(guān)系,,,,,其中,,,,4.3,散射矩陣,散射矩陣與歸一阻抗矩陣的關(guān)系,,,,,其中,[U],為單位矩陣，即,,,,4.3.1,互易網(wǎng)絡(luò)與無耗網(wǎng)絡(luò),互易網(wǎng)絡(luò),,互易網(wǎng)絡(luò)的,S,參數(shù)性質(zhì)可由阻抗矩陣的特性導(dǎo)出,,,由,(4.44),式，有,,,又可以證明,,,對于互易網(wǎng)絡(luò)，有,,,4.3.1,互易網(wǎng)絡(luò)與無耗網(wǎng)絡(luò),對稱網(wǎng)絡(luò),,如果網(wǎng)絡(luò)對稱，則將對稱的口互換，其,s,參數(shù)應(yīng)該不變，因此必有,,,,由此可知,,對稱網(wǎng)絡(luò)必定是互易網(wǎng)絡(luò),,,,,,,,4.3.1,互易網(wǎng)絡(luò)與無耗網(wǎng)絡(luò),無耗網(wǎng)絡(luò),,無耗網(wǎng)絡(luò)散射參量的性質(zhì)可由網(wǎng)絡(luò)的功率特性導(dǎo)出,,網(wǎng)絡(luò)無耗，有,

15、,,由歸一電壓和電流與歸一入射電壓和電流的關(guān)系，有,,,,4.3.1,互易網(wǎng)絡(luò)與無耗網(wǎng)絡(luò),則,,,,由于,,,,必有（么正性）,,,,4.3.1,互易網(wǎng)絡(luò)與無耗網(wǎng)絡(luò),幺正性的意義,,,幺正性的實際上是一個網(wǎng)絡(luò)能量守恒的結(jié)果。即：,,如果一個網(wǎng)絡(luò)是無耗的，則網(wǎng)絡(luò)的輸入功率必然等于輸出功率和反射功率之和,,,,,4.3.2,參考平面的移動,網(wǎng)絡(luò)參考面移動對入射和反射波的影響,,設(shè)在端口,n,參考面,1,上的入射波和反射波電壓為,,,,設(shè)參考面,2,與參考面,1,相比，遠(yuǎn)離網(wǎng)絡(luò)端口電長度,θ,n,，則參考面,2,上有,,,,對于互易網(wǎng)絡(luò)，,S12 =S21,，只要求測量,S11,，,S12,，,S2

16、2,,,阻抗法：對于互易網(wǎng)絡(luò)用三次獨立測量確定參數(shù)：在,T2,參考面上選特定負(fù)載：,,匹配：,,短路：,,開路：,4.3,雙端口網(wǎng)絡(luò)的一些討論,,4.3.2,參考平面的移動,寫成矩陣形式，有,,,,由此得到參考面,2,上入射和反射波電壓和電流的關(guān)系,,,即,,,,,,,,,,例 ： 求特性阻抗為,Z,c1,和特性阻抗為,Z,c2,的兩段傳輸線對接處的,S,參量。,,4.4,傳輸,(ABCD),矩陣,,——,矩陣的基本定義,,,,,,ABCD,矩陣（又稱為,A,矩陣）反映了雙端口網(wǎng)絡(luò)的輸出和輸入的關(guān)系，因此當(dāng)需要處理網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)問題時，采用,ABCD,矩陣比較方面,,4.4,傳輸,(ABCD),矩

17、陣,,——,矩陣的基本定義,傳輸矩陣的定義,,,,,寫成矩陣形式，有,,,,,4.4,傳輸,(ABCD),矩陣,,——,矩陣參數(shù)的意義與計算,,端口,2,開路時的端口,1,到端口,2,的電壓轉(zhuǎn)移系數(shù),,,端口,2,短路時端口,1,與端口,2,的轉(zhuǎn)移阻抗,,,端口,2,開路時的端口,1,與端口,2,的轉(zhuǎn)移導(dǎo)納,,,端口,2,短路時的端口,1,到端口,2,的電流轉(zhuǎn)移系數(shù),4.4,傳輸,(ABCD),矩陣,——,網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)的應(yīng)用,由網(wǎng)絡(luò),1,和網(wǎng)絡(luò),2,、網(wǎng)絡(luò),2,和網(wǎng)絡(luò),3,的關(guān)系，有,,,,,4.4,傳輸,(ABCD),矩陣,——,網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)的應(yīng)用,由此得到,,,,,即級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的傳輸矩陣為各網(wǎng)絡(luò)傳輸

18、矩陣的乘積。,,,4.4,傳輸,(ABCD),矩陣,——,歸一化傳輸矩陣,設(shè),,,,,,有,,,4.4,傳輸,(ABCD),矩陣,——,歸一化傳輸矩陣,于是,,,,由此,,,,展開后有,,,4.4.1,與阻抗矩陣的關(guān)系,與阻抗矩陣的關(guān)系,,,,,,,,,4.4.1,與阻抗矩陣的關(guān)系,傳輸矩陣的性質(zhì),,互易網(wǎng)絡(luò),,,對稱網(wǎng)絡(luò),,,無耗網(wǎng)絡(luò),,A,、,D,：實數(shù),,B,、,C,： 虛數(shù),,,歸一傳輸矩陣與,s,矩陣的關(guān)系,,,,歸一傳輸矩陣與,s,矩陣的關(guān)系,,,S,參量與,A,參量,S,參量的物理量是歸一化入波,a,和歸一化出波,b,，并以微波網(wǎng)絡(luò)為參考方向。,A,參量的物理量是總電壓波和總電

19、流波，并以波源到負(fù)載的方向為參考方向。,,S,參量是歸一化量，其值與輸入、輸出傳輸線的特征阻抗有關(guān)。,A,參量既可以是歸一化量也可以是非歸一化量，當(dāng)其為歸一化量時與輸入、輸出傳輸線的特征阻抗有關(guān)；當(dāng)其為非歸一化量時與輸入、輸出傳輸線的特征阻抗無關(guān)。,4.5,信號流圖,在微波網(wǎng)絡(luò)中，用散射參量方程求解，常常會遇到復(fù)雜的運算，難以得到簡明的結(jié)果。訊號流圖概念的引入，將有助于免去對散射方程的復(fù)雜運算，容易得到所需的結(jié)果。,,,流圖中的變量為歸一入射波和反射波，變量間的關(guān)系常數(shù)都是散射參數(shù)和反射系數(shù)。,,,,4.5,信號流圖,,——,網(wǎng)絡(luò)訊號流圖的建立法則,,每個變量（訊號）,a,1,、,a,2,、,

20、a,3,、,.....,和,b,1,、,b,2,、,......,都用一個結(jié)點（小圓圈）表示。,,每個,s,參數(shù)和反射系數(shù)都用一條支線（線段）表示。支線上的箭頭方向表示訊號流圖的方向，支線旁的系數(shù)表示訊號流圖的系數(shù)。,,節(jié)點上訊號流的大小，等于該流圖訊號乘以它所經(jīng)支線旁的系數(shù)，而與其他支線的訊號流通無關(guān)。,,節(jié)點上流入訊號的總和等于該結(jié)點的訊號，而與流出的訊號無關(guān)。,,,4.5,信號流圖,——,散射方程的訊號流圖表示,,例,1,,,,,,例,2,,,,例,3,,,,,,,例,4,4.5,信號流圖,——,常用簡單微波網(wǎng)絡(luò)的訊號流圖,,短截線,,,,,,信號源,,,,負(fù)載,,,,,串聯(lián)阻抗,,,,

21、,4.5,信號流圖,——,訊號流圖拓?fù)渥儞Q的基本法則,相乘法則,,,,兩個串聯(lián)支路可合并在一起，合并后支路的系數(shù)為原兩個串聯(lián)支路系數(shù)的積。,,,,,,,相加法則,,,兩個并聯(lián)支路可合并在一起，合并后支路的系數(shù)為原兩個并聯(lián)支路系數(shù)之和。,,,,,,,,4.5,信號流圖,——,訊號流圖拓?fù)渥儞Q的基本法則,單環(huán)消除法則,,,將所有進入單環(huán)（自閉環(huán)）的支路系數(shù)除以,1- Q,，即可把單環(huán)消去。其中,Q,是單環(huán)的環(huán)路值。,,,,,,,4.5,信號流圖,——,訊號流圖拓?fù)渥儞Q的基本法則,結(jié)點分裂法則,,,一個結(jié)點可以分裂成幾個結(jié)點，分裂后的圖形仍保持原來結(jié)點上的輸入，輸出的結(jié)合 。單結(jié)點上如有單環(huán)，則分裂

22、后的每一個結(jié)點上都有一個單環(huán)。,,,,,,4.5,信號流圖,——,應(yīng)用,例：如圖所示的微波網(wǎng)絡(luò)，試用訊號流圖求出其輸入反射系數(shù),,,,信號流圖拓?fù)渥儞Q的圖解過程,,4.6,不連續(xù)性和模式分析,,——,常見傳輸線的不連續(xù)性及其等效電路,,4.6,不連續(xù)性和模式分析,,——,常見傳輸線的不連續(xù)性及其等效電路,,4.7,波導(dǎo)的激勵,—,電流和磁流,激勵和耦合是將微波能量饋入到波導(dǎo)和傳輸線的主要方式。波導(dǎo)的激勵與耦合滿足如下的規(guī)律,,功率正交性,,在一個沒有任何損耗（理想導(dǎo)電壁）的金屬空心柱形波導(dǎo)中，每一種能夠傳播的模傳送能量時，與所有可能出現(xiàn)的其他模式無關(guān)。這個結(jié)論稱為功率的正交性。,,奇耦禁戒,,

23、,對于偶對稱的激勵，只能激勵出偶對稱的的模式，對于奇對稱（反對稱）的激勵，只能激勵出奇對稱的模式,。,,,4.7,波導(dǎo)的激勵,—,電流和磁流,——,常見的激勵和耦合方式,激勵方式的分類,,按物理方式分類,,電場激勵,,磁場激勵,,電流激勵,波導(dǎo)中主要的激勵裝置,,探針激勵,,環(huán)激勵,,孔激勵,,電子流激勵,,波形轉(zhuǎn)換,4.7,波導(dǎo)的激勵,—,電流和磁流,——,常見的激勵和耦合方式,,4.7,波導(dǎo)的激勵,—,電流和磁流,——,波導(dǎo)中的面電流片,,4.7,波導(dǎo)的激勵,—,電流和磁流,4.7.1,只激勵一個波導(dǎo)模式的電流片,,激勵單個,TE,mn,模式的電流源,,,,,激勵單個,TM,mn,模式的電

24、流源,,4.7,波導(dǎo)的激勵,—,電流和磁流,激勵單個,TE,mn,模式的磁流源,,,,,激勵單個,TM,mn,模式的磁流源,,,,,,4.7,波導(dǎo)的激勵,—,電流和磁流,——,證明舉例,TE,mn,模式的電流激勵,,正向和反向傳播,TEmn,模的橫向場為,,,,,,,4.7,波導(dǎo)的激勵,—,電流和磁流,——,證明舉例（,TE,mn,模式的電流激勵）,設(shè)電流片位于,z=0,的參考面，則在,z=0,處有,,,,由（,4.107a),式得到,,,又由,(4.107b),得到,,,即,,,,,4.7.2,任意電流源或磁流源的模式激勵,無限長波導(dǎo)中的任意電流源或磁流源,,,,,,任意電流源,J,產(chǎn)生場與

25、源的關(guān)系,,,,,未知振幅的確定,,由洛倫茲互易定理，（只有電流源）則,,,,體積,v,是由波導(dǎo)壁和在,z1,和,z2,處的橫向平面所圍成的區(qū)域,,,,4.7.2,任意電流源或磁流源的模式激勵,令,,,,,,,代入互易定理，并令,,,有,,又由于在波導(dǎo)壁上的面積分為,0,，則利用模式的正交性,,,,,利用式（,4.115,）和（,4.117,），則式（,4,。,116,）簡化為：,,4.7.2,任意電流源或磁流源的模式激勵,由于上式第二個積分為零，則,,,,,,或,,,,其中,,,反向行波振幅則有,,4.7.2,任意電流源或磁流源的模式激勵,例：,探針饋電的矩形波導(dǎo),,,,,,,,對如圖所示的探針饋電的矩形波導(dǎo)，確定其前向和反向行進,TE,10,模的振幅，以及由探針看去的輸入電阻，假定,TE,10,模是唯一的傳播模式,,解：,,探針直徑為無限小時，源的體電流密度,,,,TE,10,模的場分布函數(shù),,,,,,4.7.2,任意電流源或磁流源的模式激勵,——,探針饋電的矩形波導(dǎo),振幅的計算：,,由式,(4.119),，有,,,,,由式（,4.118,）和（,4.120,），有,,,,,,4.7.2,任意電流源或磁流源的模式激勵,——,探針饋電的矩形波導(dǎo),輸入電阻計算,,,,,,,,,,即,,,